ЭКОНОМИЯ, БЕЗОПАСНОСТЬ И ПРОСТОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ЧТО ЖДЕТ ЭЛЕВАТОРЫ В БУДУЩЕМ?
Современная автоматизация на большинстве украинских элеваторов позволяет управлять технологическим процессом лишь на 30-40%. Многие процессы по-прежнему регулируются в «ручном» режиме и зависят от квалификации обслуживающего персонала.

Объединить все в единую автоматизированную систему до недавнего времени никто не пытался. Такую цель поставили себе в ГК «Зерновая Столица». Специалисты Группы компаний разработали инновационный продукт «SMART элеватор». Его цель — тотальная автоматизация технологических, хозяйственных и других процессов на элеваторе на базе 4-го уровня автоматизации (обработка больших объемов данных и принятие решений автоматизированным комплексом), сведение к минимуму участие человека в принятии технических решений.
Система SMART-элеватор состоит из четырех уровней:
1
Контроль управления качеством транспортно-технологических линий (далее ТТЛ). Система передает информацию о техническом состоянии ТТЛ и предупреждает о необходимости вмешательства обслуживающего персонала.
2
Оптимизация энергозатрат в зоне целесообразных режимов функционирования при полном соблюдении технологических параметров.
3
Контроль технического состояния наиболее ответственных узлов оборудования, полностью исключающих влияние человеческого фактора на оценку их технического состояния.
4
Создание требований и графика проведения регламентных работ.
Система «SMART элеватор» — это детище департамента автоматизации ГК «Зерновая Столица». Реализован функционал по управлению элеватором: АСУ ТП, включая весовой комплекс, ТОиР, термометрия, безопасность и многое другое.

О разработке, призванной вывести зернохранилища на новый, более эффективный уровень функционирования, Elevatorist.com рассказали руководитель отдела инноваций Игорь Гапонюк, начальник департамента автоматизации ГК «Зерновая Столица» Алексей Ломакин и зам. начальника управления автоматизации по развитию Денис Сафонов.
Умное оборудование или SMART индивидуал
Любая «умная» система, состоит из отдельных блоков. «SMART элеватор» — не исключение. Этот программно-аппаратный комплекс построен по модульному принципу. Причем его модули могут функционировать как самостоятельно – «SMART-individual», так и в составе единой системы – «SMART элеватор».
Мы можем наращивать эту систему, до тех пор, пока с ее помощью возможно будет управлять всеми производственными процессами — от АСУ ТП до бухгалтерии, отдела кадров и системы безопасности,
— подчеркивает начальник управления автоматизации.
Составляющим компонентом системы является «умное оборудование». Оно оснащено датчиками, программными модулями, контроллерами. Уникальное программное обеспечение, с удобным, понятным WEB- интерфейсом, к которому можно подключиться как локально, посредством Wi-Fi, так и удалённо из любой точки мира через интернет. Для этого необходим только Web-браузер.
Собственно, с оснащения отдельных единиц оборудования автоматизацией, и появилась идея объединить все в «SMART- элеватор».

Начиналось все с разработки «SMART-аспирации». Система самостоятельно определяет необходимый режим работы сети фильтровальных установок. При этом учитываются вид культуры, производительность зерновых потоков, характеристика источников пылеподавления, концентрацию пыли на входе, загрязненность фильтровальных рукавов, и др. Всю информацию о работе аспирационного оборудования можно видеть со смартфона или планшета.
Мы установили датчик пыли на входе и на выходе. Если нет пыли на входе, система начинает работать в энергосберегающем режиме, понижает интенсивность работы вентилятора, экономит электроэнергию. Как только на входе появляется пыль, фильтр включается и выполняет свою задачу очистки,
— детализирует зам.начальника управления автоматизации по развитию Денис Сафонов.
Сегодня «умными» также стали и транспортеры, которые выпускает ГК «Зерновая Столица».
Мы оснастили транспортер контроллером со встроенным Wi-Fi, а также понятным веб-интерфейсом, который показывает все параметры оборудования — от техпаспорта до технического состояния транспортера, а также рекомендует оптимальный режим его функционирования. Это оборудование готово к внедрению в систему «умного элеватора,
— говорит начальник управления автоматизации Алексей Ломакин.
По его словам, ноу-хау «Зерновой Столицы» в разработке собственных датчиков для системы мониторинга «умного оборудования». Эти датчики измеряют температуру и вибрацию оборудования в трех плоскостях.
Любое новое исправное оборудование имеет линейные колебания. Когда же появилась та или иная неполадка, к примеру, вышел из строя подшипник, появляются другие виды вибраций. Датчик их фиксирует, сверяет с шаблоном и предупреждает, что нужно принимать меры. Если вибрации отображаются на WEB-интерфейсе желтым цветом — значит, нужно выполнить техобслуживание. Красные линии говорят об аварийной ситуации. Мы предусмотрели также подключение датчиков температуры. Они подсоединяются к каждому подшипнику и могут быть как контактные, так и погружные. Все вместе — это система мониторинга оборудования, которая контролирует вибрацию и температуру различных узлов — от редуктора до двигателя,
— объясняет начальник департамента автоматизации.
Наш программно-аппаратный комплекс состоит из модулей. Облачная технология позволяет нам работать с большим объемом данных. В это облако входит автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП), управление надежностью, управление режимами работы оборудования и управление безопасностью,
— говорит начальник департамента автоматизации.
В управлении автоматизации ГК «Зерновая Столица» показали также систему автоматизации бункерных весов, выполненную на базе свободно программируемого контроллера Simatic S7-1200 компании «Siemens» и весового модуля SIWAREX WP321.

«Интерфейс этих весов — это система управления АСУ ТП, 1С бухгалтерией и весами. Все достаточно просто и понятно пользователю», — считают специалисты. Все «умное оборудование» может интегрироваться между собой.
Данная разработка была реализована на ООО «Новотех Терминал».

Программный продукт «SMART- весы» позволяет контролировать и управлять процессом взвешивания на любом портативном устройстве, а единая оптимизированная база данных ведет учет заданий и выполненных отвесов для всех бункерных весов на предприятии одновременно. Обмен данными происходит также и с бухгалтерской учетной программой 1С.
Управление надежностью оборудования
Как известно, аварию дешевле предупредить, чем ликвидировать. «Умное оборудование», как по отдельности, так и в единой системе предотвращает любые ЧП на элеваторе.

Благодаря собственной разработке интеллектуальных датчиков — температуры узлов и подшипников, вибрации и т.д— новая система заблаговременно предупреждает о выходе за эксплуатационные параметры, не допуская развития аварийных ситуаций, пожаров, взрывов элеватора.
Система самостоятельно контролирует необходимость планового ТО, предлагает список приоритетных для выполнения работ, необходимый список и срок поставки расходных материалов. Оператору остается получить всю необходимую техническую информацию и отметить в системе выполнение работ.

Модуль надежности тесно связан с другими параметрами — в частности, с экономической составляющей — энергопотреблением.

Руководство элеватора с помощью системы, разработанной ГК «Зерновая Столица», может увеличить оборачиваемость элеватора, сократить эксплуатационные расходы.
Система позволяет отследить эффективность работы по таким параметрам:
интенсивность работы оборудования, степень износа его основных и расходных элементов;
потребление электроэнергии;
длительность аварийных простоев и их причины;
экологические нормы — контроль допустимых выбросов в атмосферу.
На основе статистики разрабатываются упреждающие меры по повышению надежности.
Управление безопасностью
Управление безопасностью можно условно разделить на несколько частей — это экологическая, экономическая и кибер-безопасность.

В ГК «Зерновая Столица» все системы автоматики изначально разрабатывались для того, чтобы устранить загрязнение воздушной среды, предотвратить пожары и взрывы. А причиной этих пожаров может быть любое неисправное оборудование или отсутствие качественной аспирации. Произошел перекос ленты на конвейере — она начинает разогреваться — возникает пожар. Воспламенилась пыль — происходит взрыв.

Поэтому все «умное оборудование», все единицы «SMART индивидуал» по отдельности и в составе модулей выполняют также функцию безопасности.

Для того же, чтобы предотвратить вирусные атаки, в компании разработали новую систему SECURE-ELEVATOR GC.
Система состоит из трех уровней:
1
Нижний уровень:
  • центральный контроллер, в котором работает основная программа, контролирующая по заданному алгоритму технологический процесс транспортирования продукта;
  • станции ввода-вывода, которые непосредственно принимают сигналы от оборудования (от различных датчиков) и передают данные центральному контроллеру;
  • другие устройства нижнего уровня (частотные преобразователи, энкодер и т.д.).
2
Серверный уровень:
  • отдельно работающая станция на базе персонального компьютера со стандартной конфигурацией с операционной системой Windows или выделенная виртуальная машина с загруженной операционной системой Windows/Linux на сервере заказчика;
  • установленная база данных MySQL хранит настройки, конфигурацию АСУ и текущие архивы технологического процесса (аварийные и технологические сообщения, архив работы маршрутов и д.р.);
  • приложение GCLyuS7, непрерывно работающее на серверной машине, которое получает данные от центрального контроллера о состоянии технологического процесса элеватора в реальном времени, архивирует полученные данные в базу данных, готовит всю информацию о состоянии системы для считывания подключенными приложениями верхнего уровня.
3
Верхний уровень:
  • отдельно работающая станция оператора на базе персонального компьютера со стандартной конфигурацией с операционной системой Windows, с установленным браузером Google Chrome или другим браузером, поддерживающим технологии векторной графики, имеющая доступ управления технологическим оборудованием по паролю;
  • другие отдельно работающие устройства с различными операционными системами (Android, iOS, Windows Phone и т.д.), с установленным браузером Google Chrome и подключённые к сети серверного уровня, имеющие доступ контроля технологического процесса и просмотра архивов.
Преимущества данной архитектуры АСУ в том, что в случае выхода из строя серверной станции, восстановление работоспособности АСУ на другой резервной станции занимает 15-30 минут, в зависимости от навыков обслуживающего персонала. Это не зависит от того, какие были причины блокировки работы — технические, вина персонала или действие вредоносного ПО (вирусы, трояны), на котором было запущено серверное приложение GCLyuS7 с базой данных MySQL.
Мы не говорим, что убираем угрозу. Сегодня в мире никто не защищен от кибер-атак, но мы знаем, как решить проблему. Для этого у нас есть весь инструментарий. Мы раскладываем информацию на 3 составляющие — аппаратная часть; оперативная — та, с которой мы работаем, а также ту, что хранит информацию в облаке. В момент атаки мы теряем только часть информации, которая восстанавливается в течении 15-20 минут,
— объясняют специалисты ГК «Зерновая Столица»
Управление качеством зерновых
В ГК «Зерновая Столица» разработали программное обеспечение, которое помогает спрогнозировать качество зерна на выходе у элеватора или зернового терминала.

Программное обеспечение дает возможность рассчитать, какого качества зерно, в какой именно момент времени будет отгружено и куда. Расчет качественных показателей происходит на основе анализа тех данных, которые собирает система со всех участков элеватора — лаборатории, зерносушилки, силоса и так далее.
С помощью эффективной системы смешивания зерна в потоке можно управлять параметрами качества зерна (влажностью, сорностью, боем, и т.д). Приближать эти параметры либо к одному, либо к другому показателю. И здесь уже включается экономика. Элеватор получает возможность с минимальными затратами получить максимальную прибыль,
— объясняет начальник департамента автоматизации ГК «Зерновая Столица».
Простота в обслуживании
Несмотря на то, что система «SMART-элеватор» позволяет выполнять сложные задачи, она проста и понятна в управлении, что очень важно для пользователя.

Благодаря тому, что все оборудование оснащено сенсорами, нет необходимости делать его ежедневный обход. Для управления всем оборудованием на нескольких элеваторах достаточно иметь одного квалифицированного специалиста, который удаленно может все контролировать. В условиях дефицита грамотных технических кадров, это большой плюс для больших компаний.
Специалисты могут, сидя дома и попивая чашку кофе, обнаружить проблемы в работе оборудования, понять, какую запчасть нужно заменить, посмотреть техпаспорт, передать данные на предприятие и т.д.. Если это гарантийный случай, то информация поступает прямо на завод-производитель, и наша сервисная служба оперативно выезжает на объект. Таким образом мы продаем не просто оборудование, но и его обслуживание — замкнутый цикл,
— рассказывает о преимуществах руководитель отдела инноваций.
Новые умные технологии перестраивают сам бизнес. Например, компания «General Electric» для снижения затрат клиентов, эксплуатирующих газовые турбины по всему миру, внедрила систему удалённого мониторинга состояния турбин.

Команда из 20 специалистов анализирует данные о техническом состоянии турбин и принимает оперативные решения об их обслуживании или ремонте. Достигнутая совокупная экономия средств на оплату труда персонала — $9 млн в год! Предполагаем, что и в Украине, в скором времени, появятся элеваторы с минимальным количеством персонала, где обслуживание будет проводиться внешними компаниями, что позволит уменьшить себестоимость хранения и перевалки зерна,
— добавляют специалисты.
На данный момент система автоматизации элеваторов ГК «Зерновая Столица» внедряется на нескольких украинских предприятиях, которые решили повысить эффективность производственного процесса на своих зернохранилищах, где именно, и какие результаты внедрения, вы узнаете в последующих обзорах.
Выполнено с помощью Disqus